软土地基论文范例6篇

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软土地基论文

软土地基论文范文1

公路分布范围广泛,为带状结构体、承受着动静两种荷载作用,其使用性能以及安全性能与社会生产生活密切关联,对地基有较高的要求。公路由于线性等技术要求,不可避免地要经过软土地质地区,对软基处理不当,路基容易产生剪切变形,引起沉降过大,导致路堤失稳,路面开裂;桥台与路基沉降不同步,产生错台引起桥头跳车;路的中心沉降过大,引发涵管弯曲、路基路面横坡变小等问题。因此,从高标准、高质量的使用要求出发,合理、可行地处理好软土地基,已成为公路建设必不可少的一个环节。

2软土地基处治方法

软土地基的处理方法较多,从不同角度出发,可以有不同的归纳和分类,本文从加固机理、施工工艺、所用材料方面将目前公路工程中常采用的一些软土地基处理方法分类如下。

2.1置换法

该法也称做换填法,首先挖除基础下部一定范围内的软弱土层,然后分层换填强度和模量相对较高的灰土、碎石、砂等材料,并充分压实至设计要求的密度,最终形成一个较好的持力结构层,从而达到提高承载力和减少路基变形的目的。换填法处理处理深度通常控制在3m以内,但也不应小于0.5m,因为垫层太薄,则换土垫层的作用也不显著。

2.2排水固结法

排水固结法又称预压法,是对原始地基,或者在地基中设置有袋装砂井或塑料排水带等排水体,后利用建筑物本身重量或其他竖向荷载作用加压,排出土体孔隙水,逐渐固结,地基发生沉降,强度逐步提高的方法。对于排水固结法,土体的密度与预压荷载的大小以及时间紧密相关。若不考虑预压周期,土体密度只决定于预压荷载的大小。

2.2.1真空预压法

该方法是以大气压力做为预压荷载,在拟处理场地表面铺设厚度均匀的砂垫层,上覆一层不透气的密封薄膜,通过真空抽气装置,在密封膜内产生一定真空度,在内外压力差作用下,土体产生负的空隙水压力,从而达到土体固结。

2.2.2堆载预压方法

堆载预压是使用砂石、素土或者其它重物为荷载,对地基加载,排出土体孔隙水,达到土体固结的目的。加固后的地基承载力取决于上部堆积荷载的大小。真空预压与堆载预压的加固原理不同,前者通常将荷载一次加到最大值,而土体却不产生增量剪应力,故不需考虑地基产生剪切破坏。后者必须考虑加载时增量剪应力对土体的影响,控制加载速率,采用分级加载。

2.2.3深层密实法

深层密实是指采用爆破、夯击、挤压和振动等方法,对松软地基土进行振密和挤密。(1)强夯法。强夯法顾名可理解为动力压实法或者动力固结法,通常以几十吨的重锤,从6—40m落距的高处自由落下,将土体夯击密实。该法适用于处理砂土、低饱和度粉土、碎石土、杂填土、湿陷性黄土等土质地基,能够改善砂土抗振动液化的能力、提高地基的强度、降低土体压缩性、消除土的湿陷性。(2)复合地基法。复合地基法是在天然地基中设置一定数量的桩体(增强结构体),桩和土体共同承担荷载,并使地基具有置换法和密实法后形成的效应。通常复合地基的面积置换率一般为3%—25%,其中碎石桩的面积置换率可以达到40%。公路工程中常采用的状体有碎石桩、石灰桩、土桩、水泥搅拌桩、其他刚性桩(PHC管桩、CFG桩、PCC管桩、素混凝土桩等)等。高速公路工程中,深度20m以内的软土处理,水泥土搅拌桩复合地基得到了大量应用;深度超过20m的深厚软土地基处理多采用刚性桩进行处理。

2.2.4加筋法

加筋法常见主要有两种:一是土工织物法,二是加筋土法。其中土工织物法已经成功应用于我国的公路工程中,并已广泛用于软基处理、边坡稳定、结构支护、道路翻浆防治、路基路面综合排水及沥青路面裂缝处理等诸多方面,成功地解决了大量的工程实际问题。

2.2.5胶结法

胶结法是将水泥、水泥砂浆、石灰或其他具有充填性、胶结性特点的材料,渗入或者注入到各种介质之间的裂缝和孔隙之中,形成加固体,提高地基的强度与抗渗性。胶结法主要包括注浆法、高压喷射注浆法、水泥土搅拌法。

2.2.6其他方法

软土地基处理还可使用抛石挤淤法、反压护道法、冻结法、烧结法等方法。

3公路软土地基处理方法选用

不同软土地基处理方法均有各自的适用范围与条件,公路工程中,应根据公路等级、技术要求、建设周期、经济分析综合考虑来选择合理的处理方案。根据工程经验,总结了如下不同软基处理方法的适用范围。

4结语

软土地基论文范文2

压实度是衡量公路桥梁性能以及使用寿命的重要指标之一,它可以评判软土地基是否具有稳定的内部构造。如今,大多数施工承包商都对压实度缺乏理解,不能从专业化的角度分析软土地基的实用性,提出相应的合理的解决方案。在施工的过程中遇到问题时很多,施工单位会简单处理,更有甚者会直接绕过处理环节,导致在公路桥梁投入使用的几个月内就开始对桥梁路面进行修缮和地基加固。很多施工单位一直使用同一套软土地基施工处理技术,不能根据当地的土壤及天气情况对地基施工进行分析处理,例如,在雨水较多的地区,桥梁地基会长时间被雨水浸泡及侵蚀,填土的流失情况也比较严重,但在桥梁设计过程中,忽略了对天气情况的考虑,最终就会导致桥梁沉降事故。

2、软土地基对公路桥梁施工的影响

2.1软土地基易造成桥梁路面硬化

软土地基具有较低的稳定性,相比于其它地基,软土地基还不坚固,抗压性衣也比较弱,路面硬化是软土地基在施工过程中经常发生的状况。公路桥梁施工材料以沥青和水泥、沙子、石子等混合成的混凝凝土为主,稳定性不够高,在实地施工的过程中,路面内部开裂和硬化的现象时有发生。

2.2软土地基易造成路面沉降

路面沉降是软土地基在公路桥梁工程施工中最易发生的现象。地下水对地基的不断冲刷,使地基两端的软土流失严重,而下层软土带的变薄,导致上层地基不稳,从而导致整个公路桥梁路面发生沉降。软土地基是否沉降是公路桥梁性能和使用寿命的决定性因素。

3、软土地基施工中的技术要点

3.1表层排水法

改变软土地基的压缩性是改善软土地基结构稳定性的有效方法之一。通过加入一定量的添加剂可以提高软土地基填土的稳定性和固结性。沙垫层具有一定的排水功能,通过与上层排水层的配合可以有效地控制填土内的水位,为公路桥梁施工用的大型机械设备创造良好的使用条件。软土地基两端及下层的填土流失会造成地基中的土质呈现不均匀分布,这往往会导致软土地基的沉降,当这种状况发生时,施工者就得考虑改变软土地基的抗压力及抗剪力,改善公路桥梁工程软土地基的沉降错位现象。公路桥梁施工方还可以采用可垫材料加强软土地基的表层强度。

3.2排水固结法

在公路桥梁软土地基粘性土质之间设立垂直于土层的垂直排水柱是增强软土地基抗剪强度的有效方法之一,使用这种技术的同时以地基至花生的排水固结特点为基本,对软土地基进行加负荷压力测试,还可以大大提高地基的强度。深层排水固结法和深层复合地基加固法是提高软土地基真实抗压力和承载力的重要方法,面对不同的软土地基,施工方应该协调配合缓速填土法、排水固结法和加载法。

3.3粉喷桩加固处理法

平整的施工场地是能进行人工施工和机械行走施工的前提,当出现不可清除障碍是,可以用碎石和沙土垫层铺设方便机械设备的使用。如果施工场地具有较多坑洼地带,那么施工方应该用粘性土填埋处理。完善设计粉喷桩桩位图、原地面高程数据表、原地面高层测量资料、土工试验报告、施工场地地质报告等是在进行粉喷桩施工技术必须要完成的工作,然后通过对收集到的数据进行分析处理,合理比较调节施工参数。设计到具体参数的有:提升速度、机械钻进速度、单位时间喷粉量、粉喷搅拌速率等。

3.4加载法

在公路桥梁工程软土地基施工过程中使用加载法可以降低软土地基沉降现象发生的概率,加固了填土路面,增加了软土地基的强度。对地基固结沉降处理有三种方法:(1)通过地基增加总压法;(2)降低间隙水压效应力。(3)地下水法。当软土地基中间部位和顶层部位层含有砂层时,比较适合采用地下水法,为了使地下水位可以降到地基所需水位标准以下,施工方可以采用将钢板打入地基进行围护。在预测沉降量的过程中,应该采集多方数据,分析计算负载能力、自沉时间、沉降时间等,动态监测施工情况,维护地基的稳定性。

3.5挤密法

在我国中西部地区分布有大量的湿陷性黄土,在这些地区公路桥梁工程软土地基施工的过程中主要采用的就是挤密桩法。先在黄土地基上打上桩孔,然后将素土、砂石、石灰土等填入打好的桩孔中,之后直接进行分层密实夯填。在利用挤密桩法构建软土地基时,不需要利用较大的机械设备,直接在原地就可完成所有操作,这种方式可以直接将废弃的材料用作填充物,节省了大量原材料。石灰土桩法是通过将石灰块、粉煤灰、炉渣、火山灰等土石按照适当的比例进行调配混合,搅拌均匀后,进行回填和夯实。生石灰具有水硬性和气硬性,当它与其它添加料混合搅拌后会发生体积膨胀的现象,利用这种现象就可以达到让地基挤密的目的。砂石桩法也是挤密法的一种,将砂石、卵石、碎石、砂等材料做振动、冲击处理后直接填入软土地基打好的桩孔中,这样做加强了地基的固结性和软性粘土整体的承载力。

3.6敷垫材料法

软土地基发生侧向移位的现象经常发生,不均匀沉降也是频繁发生的情况。通过具有较强抗压力和抗剪力的敷垫材料可以提高机械的通行能力,从根本上解决地基承受能力不足,易于移位的问题。例如,当地基上部的软土层厚度不足以撑起上层且含水量较大时,公路桥梁软土地基施工人员就可以在软土地基上敷垫大约0.6~1.1米厚的砂垫层,如此一来,软土层的固结性将进一步加强,排水层也可以高效完成排水的任务。利用敷垫材料法还可以为软土层以下的层结构提供排水服务,降低填土层的水位高度,增强施工位置的表层强度,为地基施工机械的运作提供便利。

4、结论

软土地基论文范文3

关键词:道路改造;软土路基;处理方法

一、软土路基成因

路基强度及稳定性与路基干湿状态密切相关。路基干湿状态是由土中含水量的高低决定的,而含水量的高低取决于各种湿源的作用和延续时间。由于路面宽、路基低、排水设施不全或失效,使得雨水和生活污水向路基内渗透、地下水位升高,路基长期处于潮湿状态,加上土的水稳定性差等原因,导致路基软化。

二、软土路基判别

(一)测定方法

所谓软土,比规范[1]中的定义广泛,包括强度达不到设计要求的湿粘土。对软土路基的测定可以采用弯沉测定:

将相对完好的砼板块逐一编号。采用两台5.4m贝克曼梁及一台BZZ-100标准车,按每车道双向往返检测。选取位于横缝、断缝附近的板角等荷载最不利位置作为检测点,测点分主点(受荷板)、副点(未受荷板),主点位于板横缝前10cm,副点在横缝后10cm,分别测定主点弯沉和副点弯沉。[2]

在非不利季节检测时,弯沉值根据经验进行季节影响修正。实际取其系数=1.1~1.2。

(二)判别方法

平均弯沉值反映了原结构的承载能力,而弯沉差则反映了加铺后沥青路面反射裂缝出现的机率和严重程度。造成原结构承载力不足的原因有板底脱空、基层强度低和软土路基。采用排除法通过值来判别软土路基。当45≥≥20时,进行压浆处理;>45时,先将砼板打裂压实,使其与基层紧密结合;再次检测,仍然有>45,表明基层强度严重不足或有软土路基;挖除路面结构后,通过路基顶面弯沉的检测,或者通过路基土的干密度、天然含水量综合判定。

三、软土路基处理方法的比选和优化

(一)做一个模拟软土路基方案其具体条件和基本要求

1.公路自然区划为Ⅳ3,路基干湿类型为潮湿,但不加高路基,不增设地下排水设施,只对地面排水设施进行修复;

2.软土路基处理最小面积=4.2×5.0m,即一块砼板的面积,属于局部软土路基;

3.大部分软土路基为稠度=0.5~0.9的湿粘土,不易破碎晾干;

4.软土路基深度<2m,其中上部为路基工作区,对强度和稳定性的要求高;

5.软土路基处理不能对原路基的强度和稳定性带来不利影响,处理后应达到强度与原路基基本一致、工后沉降为零、水稳定性好的要求;

6.雨季施工,行车干扰大,工期三个月。

(二)比选

软土路基处理方法按处理深度分为浅层处理和深层处理。浅层处理的深度≤3m,因此拟处理的软土路基属于浅层处理的范围。

浅层处理施工工艺简单,投资少,是施工中经常采用的方法。浅层处理一般有换填法、晾晒法、垫层法、动力固结法、加筋法、灌浆法、排石挤淤法和爆炸排淤法。

分析后认为,晾晒法等七种方法不符合上述条件或要求。换填法通常用于软土路基分布范围较小,深度≤2m的情况,换填料可视具体情况用砂、砂砾、改良土或其他适宜材料,因此初步决定采用开挖换填法处理。

(三)优化

原路基为粘土填筑,若采用砂、砂砾等材料换填,虽然保证了自身的强度和稳定性,但此类材料具有透水性,其内部的干湿变化,会引起四周路基土的软化或二次固结,导致路面的不均匀沉降等病害。若采用风化石换填,存在着风化石粒径、强度、土石比例的问题,粒径大、强度低、石含量多,施工时不易压碎压实,除存在与透水性材料相同的问题以外,其自身的强度和稳定性也难以保证。若采用粘土换填,由于施工面小、地下管线多,填土难以压实,浸水后自身的强度和稳定性同样无法保证。

土经改良后不但强度提高,还能呈现出板体性和一定的水稳定性,弥补了上述材料的不足。为使换填部分的物理力学性质与原路基基本一致,选用了与原路基土质相近,<40%,<18,含水量适宜的低液限粘土(CL)进行改良。

改良土常用的改良剂有石灰和水泥,由于水泥改良土工序少、早期强度高,适用于春融期、多雨季节、地下水位高、工期紧迫地段。最后确定采用水泥改良土换填的处理方法。

四、软土路基施工工艺

(一)换填深度

开挖过程中可以观测到,随着深度的增加,坑壁四周路基土的密实度逐渐降低,含水量逐渐增大,上部1.0~1.2m范围内的密实度高含水量小,并且有明显的分界线。表明路基工作区深度为1.0~1.2m。

当软土路基较薄,有硬底时,清除后直接换填。当软土路基较厚,应挖到坑底土与四周路基相同土层的密实度一致时的深度,一般为1.0~1.2m;当坑底土过湿时,下挖到保证上部回填压实时不出现“弹簧”的深度,一般为0.4~0.5m,总的换填深度=1.4~1.7m。

(二)水泥掺量

换填土的强度过高或过低,都会使其内部及四周结构产生附加应力和变形,造成路面病害,因此应与原路基保持基本一致。

由于难以准确检测原路基土的无侧限抗压强度,水泥掺量无法按常规试验确定。路基的回弹模量不但是路面设计的基本参数,更是衡量路基质量的基本指标,并且设计值已知,因此水泥掺量通过回弹模量室内试验确定。由路基设计弯沉值=200,计算出路基回弹模量设计值=47MPa,再根据公式[3]反算得到室内试验回弹模量标准值=135MPa。水泥掺量不宜小于3%,实际控制在3~4%,否则难以拌和均匀。为提高下部改良土的早期强度,使上部工作区能尽早换填,上下部采用相同的水泥掺量。

(三)压实

压实功愈大、分层愈多愈容易出现弹簧。由于对工作区以下密实度的要求相对较低,故采用挖掘机铲斗击打配合双向振动平板夯(工作重量123kg)压实。待具有一定强度后再进行工作区范围内的换填,尽可能采用胶轮压路机碾压,边角用双向振动平板夯压实,压实度≥95%。

五、结语

1.与沥青路面的承载能力检测不同,水泥砼路面的检测有主、副点之分,必须配备两台贝克曼梁。用一台贝克曼梁只能检测出、,混淆与、与两者的概念会造成误判。采用双向往返法检测,贝克曼梁的支点和主测点不在同一块砼板上,消除了支点变形对测点弯沉值的影响;测完后检测车驶离受荷板,消除了后轴落点对主点弯沉值的影响。贝克曼梁法检测的是回弹弯沉,自动弯沉仪法检测的是总弯沉,落锤式弯沉仪检测的是动态总弯沉。贝克曼梁法是规范规定的标准方法,采用其它方法必须进行标定换算。同样,现场承载板法是路基回弹模量的标准检测方法,采用其它方法也必须进行标定换算。测定弯沉和模量时,都应将季节因素考虑在内。

2.与公路不同,道路由于两侧人行道和建筑物地基高于行车道,加上排水设施不完善等因素的影响,路基长期处于潮湿状态,容易产生病害。

3.与新建道路不同,改建工程是对道路功能的恢复和提高,应遵循一切服从于老路,一切有利于老路的原则,达到新旧一体,路基稳定、密实、均质,为路面提供均匀的支承。经过几十年地运营,绝大部分路基已经稳定,已适应了所处的水文地质环境,应充分利用。

4.与地基中的大面积软土路基不同,路基中的软土路基一般都属于局部浅层软土路基,处理后要求工后沉降为零,并具有较高地强度和良好地稳定性。尤其是路基工作区,对保证路面强度与稳定性、满足行车要求极为重要。

每一种软土路基处理方法均有其针对性、适用范围以及局限性,必须根据具体条件选择符合设计要求的软土路基处理方法,才能取得理想的处治效果。对能达到处理效果的方法进行使用阶段技术可靠性、施工难易程度、工程造价、工期、对周围环境影响等方面的综合评比,确定最合理的软土路基处理方案,并不在于技术的先进与否。

【参考文献】

[1]中华人民共和国行业标准.JTGD30-2004公路路基设计规范[S].北京:人民交通出版社,2004.

软土地基论文范文4

【关键词】水利工程,软地基,施工技术,综述

中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:

一.前言

水利施工质量将直接关系到所有居民是切身利益,而整个水利质量管理过程中,地基的质量控制对整个水利的质量有着深远的影响。在水利施工过程中,经常会遇到软地基,也就是那些在承载力方面比较差的、需要在水利工艺方面进行特殊处理的、比较松软的地基。这样的地基是在进行水利设计和施工时应该特别注意的,施工过程中一定要进行技术方面的处理才能确保水利的安全。在水利工程的施工过程中,在地基工程的处理方面,一定要特别细心,因为地基将影响到整个水利工程的质量,不管是哪种结构的水利建筑物,其全部承重负荷都将由地基来承载。最容易因为地基方面出现水利安全问题的是软地基,一旦软地基没有采取一定的措施进行处理, 就会出现水利设施倒塌、倾斜等质量问题,因而,加强对软地基的施工技术探讨,有着十分重要的意义。

二.水利工程中软土地基的施工技术

1. 砂垫层和砂石垫层换填

在进行软地基施工过程中,由于软土地基是非常不稳固的一种地基,这给我们的水利工作带来了极大的难度,因此,我们可以采用铺设砂砾层的方式来避免这一过程,铺设完成后再夯实,就可以做到稳固作用。

采用这种施工技术的好处是既可以满足承载方面的要求,也可以优化地基表层的排水效果,不至于积水,使地基进一步软化。我们可以根据设计方案选取颗粒比较大的沙砾石,必要时可以掺入鹅卵石,可以依据施工地点的具体情况而定。当选用的沙砾石确定以后,就要对地基的沟槽进行处理,如果沟槽中有积水,应该采取必要的排水措施,然后再将事先配好的沙砾石填入。填入时,要逐层进行夯实,控制好填充料中的含水量,一般控制在10%到20%之间。

2.深层石灰搅拌桩的施工

深层次的石灰搅拌桩的施工是整个水利软地基施工过程中的中重要的环节。在水利施工中有一样不可缺少的材料就是石灰,因而在软土地基的施工中,就更该注意石灰的利用,并且要极其注重石灰搅拌桩的施工问题。在软地基中,针对于粘度较高的软粘土,可以采用深层石灰搅拌桩,实际上就是根据土壤的特性,强行将地基土和石灰按照一定的比例进行搅拌,让他们进行化学反应,这样处理以后,就会使地基达到设计中要求的承载力和耐压强度。在特殊的地基土条件下,这样处理的效果甚至要比水泥好得多。

(一)严格控制石灰原料的质量

我们所用的石灰是要经过处理的, 并且石灰的成分方面也有特殊的要求。石灰要磨碎到最大颗粒小于2 mm,氧化钙、氧化镁含量分别达到80%和8.5%以上。石灰中不能有太多的杂质,液性指标控制在70%左右。

(二)加强对软土地基的关键施工环节的控制

在进行水利工程施工过程中,首先应当对地面进行处理, 使表层地基有一定的硬度和承载力, 确保机械的进入和移动, 配备合格的粉尘发射器、空气压缩机等设备,并认真检查,是否符合施工要求。尤其是要取地基土进行化验,根据地表土的物理和化学特性,确定石灰的配比,并设计确定桩长度、密度和粗细等。施工过程中的技术要点,施工过程中,应该控制好风力的大小,注意不要让石灰粉尘过多散失,桩基的排列上也要按照一定的模式。最常见的两种排列是等边三角形和正方形,因为从力学角度来讲这样的排列是最佳的。

3.深层水泥搅拌桩的施工技术

在水利施工过程中为了加固水利设施,水泥的利用是必不可少的,也是极为重要的,尤其是在软土地基的施工过程中,就更该注意水泥的利用,并且要加深其深度。深层水泥搅拌桩主要使用于非常松软的淤积土质和粉尘土质等的地基,在水利施工过程中出现这样的地质状况时,我们应该运用深层钻探灌注水泥的办法来进行处理。

首先,精心筹划,做好施工前的准备工作。施工前的准备工作是非常重要的,主要应该做好施工地点的平整工作,以保障机械的进入和正常施工。如果施工地点有障碍物,应该及时清除;如果施工地点是一片洼地,应该用合适的土质进行回填,一般采用粘土,直至场地平整均匀。其次是要采购合适的水泥,我们一般采用的是42.5 级的硅酸盐水泥。再次就是要检查施工过程中所用的机械,是否性能良好,是否能够确保顺利施工,应该指派专业的人员进行检修。

其次,及时试桩,获取必要的参数。我们在施工以前,一定要进行试桩,其主要目的是了解施工地点的具体地质情况,获取施工过程中用以参考的必要参数。我们在试桩施工的过程中,可以了解到泵送速度、时间以及水泥的配比、搅拌的程度等方面具体的数据,可以为接下来的施工提供必要的依据。

再次,做好深层水泥搅拌桩的施工工艺控制。笔者结合多年的施工经验,主要表现在以下几个方面。

(一)检验堵塞:

在水泥搅拌桩开钻前期,施工人员需要对整个管道用水清洗.检查管道中有无堵塞现象,待确定水排尽后继续下钻。

(二)悬挂吊锤

为了使水泥搅拌桩桩体的垂直度能够达到施工的要求,可将吊锤悬挂在主机上,按照吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等这一原则实施控制。

(三)质量检查

这主要是针对成型的搅拌桩而言,质量检查的主要方面是水泥用量、水泥浆罐数、断浆现象、喷浆搅拌上升时间、及复搅次数等等。

(四)搅拌配合比

水泥配置时要对相关参数有效计算, 按照水利材料的标准进行, 具体为水灰比0.450.50、水泥掺量12%、每米掺灰量46-25kg、高效减水剂0.5%。

(五)二喷四搅:二喷四搅工艺在水泥搅拌桩的施工中常常被采用。第一次下钻可带浆下钻,堵管喷浆量控制在总量的1/2以下,禁止带水下钻。保证在低档操作下进行下钻和提钻,复搅需要适当提高~个档位。正常成桩时间在40min左右.喷浆压力0.4MPa。

最后,施工技术要点分析:整个施工工艺流程可以概括为:定、钻、喷、提。定:就是放样测量,定桩基的位置和钻机的位置;钻:就是用钻机正循环钻进到设计的深度;喷:就是当钻进到一定深度的时候开始向桩机高压喷入事先搅拌好的水泥浆;提:就是在灌注水泥浆的时候,钻机反循环退出。检查堵塞、悬挂吊锤为了确保桩基的质量,我们首先要检查管道中有无堵塞现象,及时排放钻探过程中的溢出物。为了确保整体达到施工设计方面垂直的要求,可以在主机上悬挂吊锤,依据吊锤的位置来判断垂直度,进而达到质量控制的目的。水泥的配比及钻进时的技术要领,水泥浆的配比为:水灰比例控制在0.5 左右,水泥的掺入量要达到12%以上,并添加0.5%左右的高效减水剂;钻进过程中我们采用常用的二喷四搅的方法,第一次下钻时可以带水下钻,当喷浆量达到一半时,禁止带水。喷浆压力应达到4个压以上。

四.结语

总之,软土地基在水利工程中是十分常见的且容易发生质量问题的施工环节,若在施工时遇到软弱地基,需要及时采取相关的措施进行处理解决,避免给水利造成破坏。 通过严格的技术要求及施工规定进行操作,这样才能保证较高的施工质量。

参考文献:

[1]张美丽 王丽萍 水利工程中软土地基的施工技术 [期刊论文] 《改革与开放》 -2010年10期

[2]刘含江 侯存亮 研究水利工程中软土地基的施工技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年16期

[3]徐斌 王栋 浅谈水利工程软土地基施工技术 [期刊论文] 《河南建材》 -2011年2期

[4]郑建军 金亮 谈水利整体倾斜矫正技术--深井法 [期刊论文] 《工程建设与设计》 -2005年6期

软土地基论文范文5

关键词:软土路基 沉降观测 孔隙水压力

中图分类号:U213.157 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)02(a)-0 042-01

我国东南沿海和内陆广泛分布有含水量大、压缩性高的淤泥质软粘土,在荷载作用下容易产生沉降而影响建筑物的正常使用。对于软土地基上的建设公路、铁路、房屋建筑等工程,地基沉降观测和分析常被认为工程成败的关键。文章通过湖南某公路的沉降观测实验,阐述了沉降观测中的仪器布置要点,对沉降观测的孔隙水压力进行了分析。

1 仪器布置及分析要点

该公路某断面淤泥厚度3.6m~5m,塑料排水板超载预压处理软土路基,塑料排水板间距1.2m,处理深度9m,预压填土高度6.3m,土工格栅两层,设计要求预压期6个月。根据试验路段的地质条件、路基设计情况及试验目的试验监控仪器布置见图l。

观测的目的是探讨不同工程条件下软土地基内、填土路堤内各点的表面沉降、分层沉降、侧向位移、孔隙水压力与时间发展的关系和规律。

表面沉降:是地基变形和固结的直观反映,可以判断地基是否稳定、控制填土速率以及预测地基的固结情况。为了提高沉降观测精度必须做到“三同一固定”,即采用相同的观测路线和监测方法,使用同一仪器,在基本相同的环境和条件下工作,固定测站、转点和监测人员。

孔隙水压力:是地基土体应力变化的重要指标,可以了解地基土体内应力的转化情况,反映地基土体的固结快慢,判断地基强度增长情况。掌握孔压变化规律对指导路堤填筑速率有十分重要的意义。

侧向位移:是判断地基是否处于稳定状态的重要指标之一。土体的深层位移常利用测斜仪测得,测斜管采用膜量与土体相近的材料做成,当土体产生侧向变形时,测斜管也随之移动,利用测斜仪可测出这种变化,直接反映不同深度的地基土体侧向位移大小。

分层沉降:是不同深度处地基土体变形和固结的直观反映,通过分层可以分析不同深度处地基土体变形趋势。

2 孔隙水压力观测结果分析

为了了解目前土体的固结程度和土体的最终沉降量,需对沉降监测成果进行整理和分析。由于篇幅有限本文仅对孔隙水压力的变化进行分析。

孔隙水压力随时间变化的过程一般从一次加载到下一次加载孔隙水压力都经历了增长一消散一增长一消散的过程,说明附加总应力在不断向土体有效应力转化。孔压开始消散时消散速率较快,随时间的推移孔压的消散速率减慢,在后期孔压趋于稳定。

另外,监测过程中发现孔压值受降雨影响也较为明显,在填土荷载不变的前提下,雨后测得的孔压值明显大于雨前而不加载不降雨情况下孔压变化一般规律是随时间逐渐消散减小。这种变化是因为降雨相当于增大了地基的附加荷载,从而使孔庄值变大。但孔压增加值与降雨间更为精确的关系还难以数量化,有待于进一步研究。

利用监测数据整理绘出∑u与∑P曲线图如图2所示,由图中可知,各断面∑u~∑P曲线在填土初期曲线呈直线,后期地基固结度增加,地基强度增长,地基趋于稳定。在图2中,第一次转点位置发生在第四级填土荷载处(对应的填土高度为3.84m),也就是说,在填土至3.84m时,∑Au~∑P曲线还基本上是直线,待再填下一级荷载(对应填土高度为3.84m)时,∑u~∑P曲线出现向上弯折,斜率变大,根据前面土体的弹塑性理论分析可知,在填土高度大至3.84m时,土体的性质发生了变化,即进入了塑性变形阶段。因此该断面土体由弹性向塑性阶段转化对应的填土高度可取为3.84m左右,此填土高度与理论计算的极限填土高度相近。以上分析说明,在极限填土高度内,∑u~∑AP曲线呈直线,地基土体处于弹性阶段,此时可快速加载,超过极限填土高度后,∑u~∑P曲线出现向上拐点,地基土体处于塑性变形阶段,此时应放慢加载速度,待其达到所需固结度后方可继续加载;当加载过程中,∑Au~∑AP曲线出现向上转点即曲线斜率变大时,地基可能面临失稳,应采取停载或卸载措施。因此,可根据∑Au~∑P曲线的斜率变化判断地基是否稳定,以指导填土速率。

3 结语

阐述了沉降观测的主要观测指标及作用,通过实际工程应用着重对孔隙水压力的变化过程进行了分析。从一次加载到下一次加载孔隙水压力都经历了一个增长一消散一增长一消散的过程,说明附加总应力在不断向土体有效应力转化。孔压开始消散时消散速率较快,随时间的推移孔压的消散速率减慢,在后期孔压趋于稳定。∑u与∑P曲线能反映地基的加载状况及稳定性,通过曲线斜率的变化可判断地基是否稳定,指导路基加载填土速率。

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准.建筑地基处理技术规范(JGJ79-91)[S].北京:中国计划出版社,1992:9~11

[2]戴济群.深厚软基高等级公路的路基沉降实用计算方法研究及其工程应用[D].河海大学硕士学位论文,1997:33~39

软土地基论文范文6

【关键词】高速公路拓宽工程;预应力混凝土管桩;施工工艺;质量控制

1 预应力管桩概述

预制混凝土桩基工程与一般基础工程相比,具有桩材质量好、施工快、对工程地质条件适应性强、场地文明等特点,被广泛应用于各类建筑物和构造物的基础工程上;预应力管桩主要以承载力和沉降控制为主。由于预应力管桩造价较一般的水泥土桩要高,同时桩身强度大,承载力高;预应力管桩桩径变化灵活,对于软土地基常有砂层夹杂的情况,预应力管桩桩径选择不宜过小,防止当处理深度较大时出现桩体受弯断裂的现象;管桩施工工艺一般为振动法和静压法,对于扩建工程施工宜采用静压法施工;对本项目部分软基处理较深(15~24m)的情况,预应力管桩不失为一个较好的选择。

2 工程概况

佛开高速公路于1996年12月正式建成通车,是同三国道主干线中的重要组成部分。经过多年的营运,服务己接近饱和,目前正在实施拓宽扩建,见图1。佛开高速公路扩建范围谢边(K0+138)~三堡(K46+600),路线长46.462km,按八车道标准沿现有高速公路两侧或单侧加宽。由于软基路段长约16km,软基深厚,软土性质差,因此软基处理是工程的控制性因素。

佛开高速公路部分旧路堤为吹填砂路堤,从路肩钻孔观察,原填砂为细砂~中粗砂组成,松散状,较为潮湿。针对佛开高速公路扩建谢边(K0+138)~三堡(K46+600)段改建工程的路基特点,采用什么方法对新建软弱路基进行处理,是本文需解决的问题。

3 管桩地基承载力设计计算

3.1 承载力计算

PHC桩复合地基承载力特征值,应通过现场复合地基载荷试验确定,初步设计时也可按下式估算:

(1)

式中:――复合地基承载力特征值,kPa;

――面积置换率;

――单桩竖向承载力特征值,kN;

――桩的截面积,m2;

――桩间土承载力折减系数,宜按地区取值,如无经验时可取0.75~0.95,天然地基承载力较高时取大值;

――处理后桩间土承载了特征值,kPa,宜按当地经验取值,如无经验时,可取天然地基承载力特征值。

3.2 管桩复合地基沉降量计算

在各类实用计算方法中通常把复合地基沉降量分为部分图2所示图中h为复合地基加固区厚度,z为荷载作用下地基压缩层厚度。复合地基加固区的压缩量记为s1,地基压缩层厚度内加固区下卧层厚度为(z-h),其压缩量记为s2。于是在荷载作用下复合地基的总沉降为两部分之和。

至今提出的复合地基沉降实用计算方法中,对下卧层压缩量s2,大多采用分层总和法计算,而对加固区范围内土层的压缩量s1则针对各类复合地基的特点,采用一种或几种计算方法计算。加固区土层压缩量s1的计算方法主要有复合模量法和应力修正法;下卧层土层压缩量s2的计算方法主要有压力扩散法和等效实体法。

3.3 工程分析

结合本工程,管桩主要设计参数如下:管桩型号C80-PHC-A400,先张法薄壁预应力混凝土管桩。托(盖)板混凝土强度C25;褥垫层材料为碎石垫层,厚0.6m,褥垫层中铺2层TGSG20-20双向拉伸土工格栅。管桩单桩设计承载力300kN,各施工段大规模施工前,宜进行试桩及承载力试验,以确定具体工艺和参数。管桩施工工艺一般为振动法和静压法,对于扩建工程施工宜采用静压法施工。

下面对佛开高速公路管桩复合地基处理段进行计算。工程地基参数采用K40+600断面,具体见表1。该段原设计预应力管桩间距为3.0m,按正方角形布置,桩外径40cm,桩长16m,桩身模量36GPa,承台面积1.2m×1.2m=1.44m2。碎石褥垫层厚60cm,垫层模量55MPa。填土高度4.68m。

4 施工质量控制

4.1 桩长控制及检查

根据地质资料的桩长对每个桩进行配桩,同时在每个桩的施工前,对第一条桩适当地配长些,以便掌握该地方的地质情况,其它的桩可以根据该桩的入土深度或加或减,使能合理地使用材料,节约管桩。PHC桩属地下隐蔽工程,保证每根桩都达到设计深度。在PHC桩压入前,检查其长度规格和长度组合是否满足设计文件要求,可以在PHC桩的端部用红色油漆做出长度和桩位标记。压桩按“从内侧向外侧、先长桩后短桩”的顺序施工,在压后一排桩之前要检查前一排桩的偏位情况。压桩结束后,通过锤球法来检查桩的打入深度,并记录每个桩位的实测深度。

4.2 桩身垂直度控制及检查

压桩过程中,桩身必须始终保持垂直。施工时应在距桩机约20m处,成90度方向设置经纬仪各1台,检查桩身垂直度并记录。

4.3 施工过程控制及检查

PHC桩起吊时,现场检查堆放场地、起吊方法,防止桩断裂或环裂。施工过程中,施工人员检查和记录静压机压力表读数、压桩速度,若出现异常应及时停止并报告监理。接桩、焊接时,应检查桩身垂直度、焊缝质量。送桩时应检查送桩深度,并复核桩头标高是否达到设计要求。

4.4 压桩标准

在施工前,先详细的研究地质资料,选择有代表性的三个桩位,进行试桩,第一条连续压到设计极限单桩承压力,第二、第三条只压到设计值的60%左右,(每入±lm读取压力值),停机30~60分钟后复压,记录复压值(吨位)。等待7~15天后进行静压试验,由建设、设计、勘察、监理单位人员参加,合格后设计部门即可制定本工程的终压条件。

4.5 终止压桩的标准

一般情况下,对于摩擦桩以达到持力层(管桩的设计标高)作为管桩终压的标准。但当静压力显著增加时要注意提前终止,其标准定为:对于本工程中的PHC400A管桩,设计要求的承载力特征值为70t,静压力≥168t时可终压。

5 结束语

通过该工程的设计和施工实践,掌握了高强度预应力混凝土管桩在高速公路拓宽中的施工技术和控制措施。虽然预应力管桩复合地基在工程中己经被广泛的应用,但理论研究还很不成熟。由于时间和能力限制,本文只是对其进行了初步的研究和探讨,在很多方面需要改进和进一步提高。

参考文献:

[1]朱红兵,预应力管桩竖向承载力的研究.浙江大学硕士学位论文,2001年

[2]柴振超.高速公路改扩建工程软土地基处治技术研究.华南理工大学工程硕士论文,2009年